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153 • Barramento O barramento suporta todas as partes principais do torno. É sobre ele que se deslocam o carro longitudinal e o cabeçote móvel. As guias prismáticas em "V" tem sido as mais utilizadas, pois são as mais precisas e que resistem melhor. O cabeçote móvel é montado sobre as guias interiores e o carro principal é montado nas guias externas. • Placas: Placa de arrasto É uma placa simples, provida de rasgo no qual é introduzida o grampo "cavalinho", que torna a peça solidária à arvore de trabalho, transmitindo seu movimento de rotação Placa lisa A placa lisa fornece uma superfície plana, para apoio de peças de formatos irregulares. A placa lisa tem várias ranhuras que permitem a utilização de parafusos para fixar a peça Placa de castanhas independentes Este tipo de placa permite fixar firmemente peças de qualquer forma e centrar com precisão qualquer ponto da peça. As castanhas podem ser retiradas e colocadas em posição inversa, permitindo centrar pela parte interna peças com furos. Placa universal Neste tipo, as castanhas movem-se simultaneamente pela ação de chave introduzida em um dos furos existentes. Estas placas servem para fixar peças de seção circular ou poligonal regular, podendo centrar a peça com uma excentricidade de 0,07 mm. Ela é comumente usada para o torneamento de peças curtas que, seguras por ela, dispensam o uso da contra ponta do cabeçote móvel. Elas são equipadas com dois jogos de castanhas, um para prender a peça por fora e o outro por dentro. Prof. Fernando Penteado 154 2.5. Ferramentas para o torneamento Para um bom torneamento é necessário que se tenha a ferramenta com o formato apropriado, feita do material adequado, com o gume de corte afiado e bem apoiada para evitar-se vibrações. O material tem de possuir as seguintes propriedades: Dureza, tenacidade, dureza às temperaturas elevadas e resistência ao desgaste. a) ferramenta comum de aço ferramenta b) ferramenta de aço de corte rápido c) ferramenta com pastilha de metal duro, soldada d) ferramenta com pastilha de diamante, presa mecanicamente. 2.5.1. Materiais mais usados para a confecção de ferramentas - Aço ferramenta ao carbono (0,5 a 1,5% C). A uma temperatura de 250oC já perde sua dureza, o que o torna proibitivo para grandes velocidades de corte. (V < 25m/min) - Aço ferramenta ligado Contém além do carbono, tungstênio, vanádio, cromo, molibdênio, etc. É conhecido por aço rápido, possuindo alta resistência ao desgaste e perdendo sua dureza somente a 600oC. É de alto custo e, normalmente, somente a parte cortante da ferramenta é feita desse aço ("bit") ou "pastilha", que pode ser montada ou soldada em um cabo. - Metais duros ou carbonetos sinterizados Os componentes principais são o tungstênio e o cobalto, podendo também estar presentes o titânio, o tântalo e o nióbio. O metal duro também é de custo elevado sendo, portanto, produzido em pastilhas que, montadas a um cabo (soldadas ou aparafusadas), podem trabalhar em temperaturas de até 900oC, em altas velocidades de corte, dando um ótimo acabamento à superfície torneada. - Diamantes São muito duros e resistentes ao desgaste. São utilizados para trabalhos de alta precisão em máquinas especiais. - Materiais cerâmicos Possuem alta dureza e são também produzidos em forma de pastilhas, sendo usados para o torneamento de metais bastante duros, tais como o ferro fundido, em altas velocidades de corte. Mantém a dureza em temperaturas de até 1600oC. Prof. Fernando Penteado 155 2.5.2. Ângulos e arestas da ferramenta A forma fundamental de todas as ferramentas para retirada de cavaco é a cunha. Por gume ou corte, designa-se a linha de interseção das faces da cunha. g = gume principal (aresta principal) h = gume secundário (aresta secundária) Ângulo de incidência (α) A função do ângulo de incidência é evitar o atrito entre a peça e o flanco da ferramenta e permitir que o gume penetre no material e corte livremente. Quando este ângulo não é grande o suficiente, a ferramenta perde o corte rapidamente é há um sobre-aquecimento da mesma devido ao atrito com a peça. Ângulo de cunha (β) A função do ângulo de cunha é prover a ferramenta de resistência mecânica suficiente para resistir ao momento dado pela rotação da peça, sem se deformar ou romper. Ângulo de saída do cavaco (γ) Sua função é facilitar a saída do cavaco. É muito importante, influindo na força e na potência necessárias ao corte, no acabamento obtido e no calor gerado. Valores usuais para os ângulos de ferramentas de torno aço rápido material a ser usinado metal duro α β γ α β γ 8 68 14 aço sem liga c/ resistência até 70 kgf/mm² 5 75 10 8 72 10 aço fundido c/ resistência até 50 kgf/mm² 5 79 6 8 68 14 aço ligado c/ resistência até 85 kgf/mm² 5 75 10 8 72 10 aço ligado c/ resistência até100 kgf/mm² 5 77 8 8 72 10 ferro fundido maleável 5 75 10 8 82 0 ferro fundido cinzento 5 85 0 8 64 18 cobre 8° 64 18 8 82 0 latão / bronze 5 79 6 12 48 30 alumínio 12 48 30 12 64 14 ligas de alumínio para fundir 12 60 18 8 76 6 ligas de magnésio 5 79 6 12 64 14 baquelite 12 64 14 12 68 10 papel endurecido com resinas 12 68 10 porcelana 5 85 0 Prof. Fernando Penteado 156 2.5.2. Quebra-cavacos Os cavacos contínuos formados na usinagem de materiais de alta ductilidade apresentam os seguintes problemas: a) São afiados e quentes, podendo ferir o operador. b) No caso de serem empregadas máquinas de alta velocidade,em pouco tempo o cavaco estará ocupando todo espaço disponível, inclusive podendo interferir na usinagem. Há, portanto, necessidade das ferramentas serem equipadas com quebra-cavacos. A função destes é quebrar os cavacos em pequenos pedaços através de seu dobramento até que o limite de ruptura do material seja atingido. Uma das formas de se obter isto é empregando um ângulo negativo de saída na ferramenta, a outra consiste de um rebaixo no topo da ferramenta, conforme figura acima. No caso de pastilhas fixadas mecanicamente, o próprio sujeitador da pastilha pode ser adaptado à função de quebra-cavacos. 2.5.3. Tipos de ferramentas de corte Cada tipo de trabalho exige um respectivo tipo de ferramenta. Deste modo, temos ferramentas específicas para desbastar, acabar, facear, rosquear, etc. - Ferramentas de desbaste O desbastar é a operação em que há uma grande retirada de cavaco em curto espaço de tempo. Por este motivo, devem ser de construção robusta. Conforme a posição do gume principal, a ferramenta é designada por direita ou esquerda. Ferramenta direita é aquela que corta da direita para a esquerda (a e c). Ferramenta esquerda é aquela que avança da esquerda para a direita (b e d) Prof. Fernando Penteado 157 - Ferramentas de acabamento Ao tornear-se uma peça, deixa-se algum sobremetal após o desbaste, para o acabamento fino. Por meio de ferramentas de acabar consegue-se uma superfície de bom acabamento. Normalmente a ferramenta de acabar tem o gume arredondado, embora também exista com gume largo (vide figura abaixo) Ferramentas de Facear São usadas para tornear faces, reentrâncias ou saliências de cantos vivos. A ferramenta de facear deve mover-se no sentido do eixo da peça para a periferia. Ferramentas de sangrar (bedame) Usada para abrir ranhuras ou para o corte. Ferramentas de perfilar e de rosquear As ferramentas de perfilar são especiais, tendo o gume de corte o formato do perfil que se quer obter.A ferramenta de abrir roscas possui a ponta com a forma do filete a ser cortado. Prof. Fernando Penteado Prof. Fernando Penteado 158 Ferramentas de broquear Usadas para o corte interno (alargamento de furos) Bits Devido ao custo elevado dos aços usados na fabricação de ferramentas, é usual a montagem de "bits" (que são a parte cortante da ferramenta com pequeno prolongamento) em suportes adequados para serem colocados nos porta-ferramentas dos tornos. 2.6. Velocidade de corte É a velocidade com a qual se dá a retirada do cavaco. Normalmente, ela é expressa em [m/min] 1000 .. ndV π= Onde: d = diâmetro da peça [mm] n = número de rotações da peça por minuto [rpm] 2.7. Avanço e profundidade de corte Para um bom rendimento no torno, necessitamos ter, além de uma velocidade de corte adequada, de um avanço e uma profundidade (espessura de cavaco) corretos. Avanço é o espaço longitudinal percorrido pela ferramenta durante uma volta da peça. É expresso em [mm / rotação] Profundidade é o espaço transversal que a ferramenta percorre ao ser regulada para dar um determinado passe na peça. É dado em [mm]. A relação entre avanço e profundidade deve variar entre 1 : 5 a 1 : 10.
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